Recherche sur la technologie de mise à l’échelle du Bitcoin basée sur la théorie des systèmes adaptatifs complexes Depuis sa création, l’évolutivité du bitcoin a été un défi majeur à son adoption à grande échelle. Basé sur une compréhension approfondie du bitcoin en tant que système adaptatif complexe (CAS), cet article aborde quatre directions techniques possibles de l’expansion technique future du réseau Bitcoin à partir de ses composants principaux. Nous pensons que le bitcoin est un CAS composé de trois sous-systèmes formels en interaction : Sous-système de souveraineté individuelle : Avec un état numérique 1:1 et une auto-cartographie individuelle comme noyau, il est incarné dans le modèle UTXO (Unspent Transaction Output) en Bitcoin. Chaque UTXO représente la propriété et le contrôle indépendants des actifs pour un utilisateur spécifique. Sous-système P/NP Reality-Aware : Mis en œuvre par le biais d’énigmes de calcul asymétriques (problèmes P) et de solutions faciles à vérifier (problèmes NP), le mécanisme de preuve de travail (PoW) de Bitcoin est au cœur de celui-ci. Le PoW permet aux machines de percevoir et d’enregistrer la réalité objective des transactions de manière décentralisée, en maintenant la cohérence du grand livre. Sous-système intermédiaire de consensus du code de confiance : En tant que registre distribué ouvert et transparent, la blockchain fournit un environnement de notarisation et d’exécution sans faire confiance à un tiers par le biais de règles de code prédéfinies et de mécanismes de consensus, garantissant la transparence et l’immuabilité des transactions et des données. Sur la base de la compréhension ci-dessus de l’essence de Bitcoin CAS, nous pouvons systématiquement trier les quatre principales directions suivantes de l’expansion technologique : 1. Extensions d’applications souveraines individuelles basées sur UTXO Le modèle UTXO de Bitcoin présente des avantages uniques dans la gestion d’actifs, tels qu’une propriété claire et un haut degré de confidentialité. Les protocoles existants BRC-20 et Omni Layer sont les premières tentatives d’émission et de gestion d’actifs sur Bitcoin basés sur le mécanisme UTXO. Cependant, le potentiel des UTXO va bien au-delà. Logique scientifique : À la base, UTXO réside dans sa propriété explicite de l’État et sa transition d’état atomique. Cette fonctionnalité est hautement compatible avec les besoins de cas d’utilisation tels que l’identité décentralisée (DID). La cartographie des différents attributs et informations d’identification des DID dans une structure de type UTXO permet aux utilisateurs d’avoir une autonomie totale sur leur identité numérique et de la gérer. Toute mise à jour d’informations d’identité ou transfert d’informations d’identification peut être considéré comme un transfert d’état d’UTXO, garantissant ainsi l’immuabilité et la traçabilité des données d’identité. Voie technologique : Cela nécessite d’étendre la structure UTXO existante pour permettre le stockage de métadonnées plus riches dans un seul « UTXO » et de concevoir de nouveaux types de transactions pour prendre en charge la mise à jour et la gestion des états liés au DID. Dans le même temps, l’intégration de la technologie de couche 2 peut améliorer l’efficacité et l’évolutivité de ces applications. 2. Mise à l’échelle horizontale basée sur la réalité perceptuelle P/NP Le mécanisme PoW de Bitcoin permet d’obtenir un consensus décentralisé et un enregistrement objectif de l’historique des transactions. Cependant, le potentiel du PoW peut aller au-delà de son application dans l’espace des crypto-monnaies et permettre une « perception de la réalité » plus large à l’échelle horizontale pour servir l’économie réelle. Logique scientifique : L’essence du PoW est d’ancrer des charges de travail ou des ressources du monde réel en consommant des ressources informatiques vérifiables. Sur la base de cette idée, divers mécanismes de « preuve de ressource physique/travail » peuvent être conçus. La vérification de l’existence, de l’état ou de la charge de travail de ressources spécifiques (par exemple, le stockage, la bande passante, l’énergie) dans le monde physique par le biais de la cryptographie peut fournir des preuves crédibles pour le cloud computing décentralisé, l’Internet des objets, la gestion de l’énergie, etc. De plus, le calcul vérifiable basé sur le PoW peut garantir l’exactitude des tâches de calcul distribué et la fiabilité des résultats. Voie technologique : Cela nécessite une collaboration interdisciplinaire, combinant les connaissances de la cryptographie, de la physique, de l’ingénierie et d’autres domaines pour concevoir des mécanismes de preuve capables de cartographier de manière fiable les propriétés et les comportements du monde physique au monde numérique. 3. L’évolution continue et l’approfondissement des applications de la technologie Blockchain En tant que pierre angulaire du bitcoin, la technologie blockchain a été largement reconnue pour ses avantages en matière de transparence et de fiabilité, et a été appliquée avec succès dans des domaines tels que la finance décentralisée (DeFi). Si la technologie sous-jacente arrive à maturité, son développement est loin de s’arrêter. Logique scientifique : Grâce à la chaîne de hachage cryptographique et au mécanisme de consensus, la blockchain assure la non-altération des données de transaction et la non-répudiation de l’histoire, afin de construire un réseau transparent et crédible de transfert de valeur et d’enregistrement d’informations. Le succès de la DeFi est justement de tirer parti de la transparence de la blockchain, en réduisant l’asymétrie d’information et le risque intermédiaire dans le système financier traditionnel. Voie technologique : Les développements futurs se concentreront sur l’amélioration de l’évolutivité de la chaîne de blocs (par exemple, la technologie de couche 2, le partitionnement), l’interopérabilité (protocole inter-chaînes), la protection de la vie privée (preuve à divulgation nulle de connaissance, cryptage homomorphe) et la conception modulaire pour répondre aux besoins de scénarios d’application plus complexes. Quatrièmement, la construction d’un système décentralisé innovant basé sur le modèle Bitcoin CAS Nous pensons que l’héritage le plus précieux de Bitcoin n’est pas une seule percée technologique, mais plutôt son intégration intelligente de la souveraineté individuelle, du consensus décentralisé et des règles transparentes dans une architecture système robuste et adaptative. Apprendre des idées de conception CAS de Bitcoin et les appliquer pour construire un nouveau système décentralisé est la direction de développement la plus prometteuse à l’avenir. Logique scientifique : le succès du Bitcoin réside dans la synergie entre ses différents sous-systèmes, qui maintiennent ensemble la stabilité et la sécurité du réseau. En s’appuyant sur cette réflexion systématique en matière de conception, nous pouvons concevoir un nouveau système décentralisé avec des caractéristiques de base similaires pour différents scénarios d’application. Par exemple, les réseaux sociaux décentralisés peuvent s’inspirer du modèle de propriété d’UTXO et des mécanismes de gouvernance de contenu de type PoW. Les nouvelles DAO peuvent tirer parti des UTXO pour une gouvernance plus granulaire et une conception plus incitative ; Un système de gestion de la chaîne d’approvisionnement décentralisé peut tirer des enseignements des capacités de traçabilité d’UTXO et de la vérification de l’authenticité par « preuve de travail physique ». Chemin technique : Cela nous oblige à comprendre en profondeur les principes de conception de base de Bitcoin CAS, à les abstraire et à les généraliser pour les appliquer dans différents domaines. Cela implique une pensée innovante et la conception de mises en œuvre spécifiques de la souveraineté individuelle, d’un consensus décentralisé et de règles transparentes. conclusion L’expansion de Bitcoin ne devrait pas seulement se limiter à bricoler et à optimiser sa technologie existante, mais doit également comprendre la logique interne et l’interaction de ses composants de base à partir de son essence en tant que système adaptatif complexe. En effectuant des recherches approfondies et en apprenant des solutions innovantes de Bitcoin en matière de souveraineté individuelle, de perception de la réalité et de consensus de confiance, et en appliquant ses idées de conception systématique à un plus large éventail de domaines, nous devrions ouvrir davantage de perspectives d’applications décentralisées potentielles et perturbatrices, et intégrer véritablement la technologie blockchain et la crypto-monnaie dans l’économie numérique et la vie sociale au sens large. Nous appelons le monde universitaire et l’industrie à prêter attention à l’étude approfondie du modèle CAS du Bitcoin et à explorer activement des solutions innovantes basées sur ce cadre.